В цьому випадку температурна похибка та­кож виключається, а чутливість мостового кола збільшується в двічі

Дві пари диференціальних тензорезисторів, які утворюють повний тензометричний міст, забезпечують найкращу корекцію температурних похибок і в чотири рази збільшують чутливість.

Якщо використовується блок із чотирьох ідентичних тензорезисторів, наклеєних на поверхню досліджуваного об'єкта так, що тензорезистори та R_Т3 сприймають поздовжню деформацію, а та - поперечну, то при їх увімкненні в мостове коло температурна похибка також буде компенсуватись, а вихідна напруга дорівнюватиме

. (3.6)

Враховуючи, що для металевих тензорезисторів не перевищує 0,01, а коефіцієнт Пуассона = 0,24...0,4, матимемо

. (3.7)

Для напівпровідникових тензорезисторів, для яких досягає сотень, а його значення є нелінійною функцією температури, залежність набуває дуже складного характеру.

    Рисунок 3.1. - Вимірювальне коло з чотирма тензорезисторами  

Практично застосовуються складніші схеми тензометричних мостів, де крім основних (робочих) тензорезисторів увімкнені також регулюючий резистор для встановлення початкового значення діапазону вимірювань (найчастіше - нульового значення вихідної напруги), температурозалежний резистор - для компенсації зміни чутливості схеми від зміни температури довкілля та резистор для підбору чутливості схеми.

Термозалежний резистор повинен мати добрий тепловий контакт із досліджуваним об'єктом (чи перетворювальним пружним елементом) на якому наклеєні робочі тензорезистори. Для цього він приклеюється до досліджуваного об'єкта (пружного елемента) за допомогою електроізоляційного клею з доброю теплопровідністю

Крім незрівноважених мостових кіл, у тензометрії можуть бути використані і зрівноважені мостові кола. До переваг останніх належать незалежність показів від зміни напруги джерела живлення, відсутність похибки від нелінійності функції перетворення, що спостерігається в незрівноважених мостових колах. Недоліком зрівноважених мостових кіл є низька швидкодія при ручному зрівноважуванні чи складність вимірювального засобу при автоматичному зрівноважуванні.

Визначення механічних напружень всередині тіла досліджуваного об'єкта за результатами вимірювань відносних деформацій на його поверхні розраховують на підставі основних співвідношень між механічними напруженнями та деформацією згідно з законом Гука, які загалом можуть бути записані як

(3.8)

де Е - модуль пружності; - коефіцієнт Пуассона; - головні поздовжні деформації, що виникають у відповідній точці пружного ізотропного матеріалу в межах пружних деформацій при однорідному об'ємно-напруженому стані в напрямі відповідних осей; - відповідні головні напруження.

Для плосконапруженого стану, коли, наприклад, =0, наведені вище рівняння набувають вигляд

(3.9)

Звідси

(3.10)

А при напруженому стані

. (3.11)

Дата добавления: 2014-11-18